[发明专利]一种气驱油藏注采参数分步优化方法

权利要求书

1.一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搜集与整理目标区块地质及开发资料：收集并整理油藏的地质和开发资料，包括孔隙度、渗透率、油层厚度、净毛比等、饱和度、压力、黏度、相对渗透率曲线、油藏井位、注入井和生产井的历史工作制度信息；

(2)设定优化相关参数为各井注采参数，完成注采优化准备工作：在注采平衡的基础上，采用黑油模拟器，建立以采收率最大化为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，设定相关优化参数及边界条件，预测模拟时间、注气总量一定的情况下，优化各注气井日注气速度和各生产井日产液速度；

(3)确定当前井位下经济净现值最大时的各井液量：基于步骤(2)得到采收率最大时的各井液量，采用组分模拟器，建立以经济净现值(NPV)最大为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，采用智能优化算法CMA-ES进行第二步优化，注气井的总注气量与步骤(2)相同，优化变量为各井注采参数，优化参数的初始值为步骤(2)采收率最大时的各井液量，各井液量上下限分别初始值的±20％，设定智能优化算法相关种群数目、迭代次数、边界约束、等式约束和模拟时间等参数都与步骤(2)相同，对油藏的各井液量重新进行优化，得到当前井位下经济净现值最大时的各井液量。

2.根据权利要求1所述的一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中的边界条件采用惩罚函数法结合智能优化算法进行约束，边界条件约束包括生产井气油比约束和采收率约束，等式约束包括油藏总注气量和总产液量，使用全局搜索智能优化算法CMA-ES进行优化，得到当前井位下，在注气总量一定时，采收率最大时注入井的注气速度和各个生产井的日产液速度：

以采收率为目标函数：

F_max＝FOE (1)

优化变量为注采参数：

x＝{I_g1,…I_gn；Q_L1,…Q_Lm} (2)

约束条件及处理方式：

各注气井日注气速度：

各生产井日产液速度：

生产井气油比限制：

GOR≤GOR_max (5)

采收率约束：

FOE≥FOE_min (6)

油藏总注气量：

油藏总日产液速度：

在注采平衡条件下：

Q_Lt＝I_gt (9)

式中：I_gi为第i口注气井的注气速度m³/d(地下体积)；Q^Li为第i口生产井日产液速度m³/d(地下体积)；GOR为生产井气油比，单位：m³/m³；GOR_max为最大气油比约束，单位：m³/m³；FOE为采收率，％；FOE_max为最大采收率约束，％；I_gt为油藏日总注气速度m³/d(地下体积)；Q_Lt为油藏日总产液速度m³/d(地下体积)；n为注气井数，m为生产井数。

3.根据权利要求1所述的一种气驱油藏注采参数分步优化方法，其特征在于：所述步骤(3)中基于步骤(2)得到采收率最大时的各井液量，采用组分模拟器，建立以经济净现值(NPV)最大为目标函数的气驱注采参数优化数学模型，采用智能优化算法CMA-ES进行第二步优化，注气井的总注气量与步骤(2)相同，优化变量为各井注采参数，优化参数的初始值为步骤(2)采收率最大时的各井液量，各井液量上下限分别初始值的±20％，设定智能优化算法相关种群数目、迭代次数、边界约束、等式约束和模拟时间参数都与步骤(2)相同，对油藏的各井液量重新进行优化，得到当前井位下经济净现值最大时的各井液量：

以经济净现值为目标函数：

优化变量为注采参数：

x＝{I_g1,…I_gn；Q_L1,…Q_Lm} (11)

生产井气油比限制：

GOR≤GOR_max (12)

采收率约束：

FOE≥FOE_min (13)

油藏总注气量：

油藏总日产液速度：

在注采平衡条件下：

Q_Lt＝I_gt (16)

式中，NPV_max为经济净现值，元；分别为第i口井在第k年的油、气、水产量，吨/年或方/年，可通过组分数值模拟获得；r_gp、r_op分别为油、气销售价格，元/吨或元/方；c_wp为产出水的处理费用，元/吨；c_gi为注气成本，元/方；c_wi为注水成本，元/方；N_t为评价时间，年；b为折现率，％。